Магазин малых проводимостей переменного тока

 

(72) Авторы изобретеиия

В. К. Васильчук и Н. Ф. Лускалова

Кишиневский НИИ электроприборостроения НПО "Иикропровод" (7!) Заявитель (54) МАГАЗИН MAJIbE ПРОВОДИМОСТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для электрических измерений методом замещения.

Известно параллельное включение резисторов в общий экран с перегородками между ними tl3.

Недостатком данного устройства является невозможность одновременного уменьшения частотной погрешности, так как при уменьшении частотной погреш о ности одного резистора перемещением перегородок погрешность соседнего ре- зистора увеличивается. Введение переключающего устройства вносит дополни15 тельную погрешность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является магазин проводимостей с параллельным включением проводимостей-(резисторов) выводными зажимами и зажимами экрана 2 .

Недостатком данного магазина является отсутствие экранировки, вследствие чего значительная частотная погрешность в диапазоне малых проводимостей (менее IО 4 cM) ° Значительная шунтирующая емкость контаквов переклю" чающего устройства (более 0,5 пФ) вносит дополнительную частотную погрешность.

Цель изобретения — уменьшение частотной погрешности, для проводимостей величиной более 10 См.

Поставленная цель достигается, тем, что магазин малых проводимостей переменного тока, содержащий набор проводимостей, выполненных в виде резисторов, переключающее устройство с контактами, электрический экран и выводы, снабжен металлическими кольцевыми экранами и плоскими экранами, выполненными с отверстиями, причем металлические кольцевые экраны размещены с возможностью осевого перемещения на резисторах и соединены с электрическим экраном и выполнены шириной, составляющей 0,1-0,2 длины резистора, а,плоские экраны размещены между кон9659 4

3 87 тактами переключающего устройства и выполнены с возможностью дискретного перемещения относительно электрического экрана.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема; не фиг. 2 — резистор с экраном; на фиг. 3 — конструкция узла переключающего устройства.

Устройство содержит наборы проводимостей (резисторы) 1, подвижные контакты 2 переключающего устройства, экран 3 магазина, выводные. зажимы 4, 5, зажим б экрана магазина, колъцевой экран 7, тонкую изоляционную проклад ку 8, изоляционную втулку 9, неподвиж-. ный контакт 10, металлическую стенку (неподвижный экран-шторка) 11, изоляторы 12 контактов и выводов, изоляционную втулку 13 для крепления иглы, гибкий токопровод 14, подвижный экран-шторку 15, упор 16 подвижного экрана-шторки, отверстия 17, 18 в экранах-шторках, паз 19 для перемещения кольцевого экрана, фиксатор 20 кольцевого экрана, толкатель 21 подвижного контакта, пружину 22 подвижного экрана;шторки.

Магазин малых проводимостей переменного тока представляет собой наборы проводимостей из цилиндрических высокоомных резисторов 1 с аксиальными выводами и переключающее устройство 2 для параллельного соединения резисторов 1. Магазин имеет систему электрических экранов 3, 7, 11, 15, зажимы 4 и 5 для включения проводимостей и зажимы 6 для включения экра нов. На каждом резисторе l устанавливается колъцевой металлический экран 7 с изоляционной прокладкой 8, Распределенная емкость кольцевого экрана 7 на резистор 1 регулируется перемещением колъцевого экрана 7 вдоль резистора 1 по прорези 19. Между резистором 1 и колъцевым экраном 7 проложены йзоляционные прокладки 8, 9: одна (неподвижная) — 9 на резисторе для изоляции его вывода (фиг. 3), другая - изоляционная втулка 8, запрессованная в колъцевой экран 7. Для улучшения этого узла возможно применить вместо неподвижной изоляционной прокладки заливку резистора 1 и его выводов эпоксидным компаундом (фиг..2) в цилйндрической форме. В: резулътате резистор 1 находится в цилиндрическом диэлектрическом кожухе„ по которому и скользит кольцевой экран 7 с изоляционной втулкой 8,и таf0

f5

25 зо

З5

55 ким образом осуществляется уменьшение частотной погрешности резистора 1 магазина на переменном токе. После уменъшения частотной погрешности ре-. зистора 1 до минимальной экран 7 жестко фиксируется относительно тела резистора 1 в пазу 19 стопорным винтом 20.

Ширина кольцевого экрана должна выбиратъся из расчета 0,1-0,2 длины экранируемого резистора. Уменьшение или увеличение этой величины вызывает недокомпенсацию реактивной составляющей резисторов для набора проводимостей более 10 См либо перекомпенсацию проводимостей менее 1 0 См.

Так как значительное увеличение ,частотной погрешности обуславливается. емкостъю между контактами переклю-г чателя 2 и 10, то для уменьшения проходной емкости и, соответственно, частотной погрешности между подвижным 2 и неподвижным 10 контактами переключателя (фиг. 1 3) вводится комбинированный экран 11 и 15, соединенный электрически с корпусом 3. Комбинированный экран состоит из неподвижной 11 и подвижной 15 металлических экрановшторок с системой отверстий 17, 18 в них. На основании толкателя подвижного контакта 21 укреплен клиновидный упор 16 подвижной шторки.

В выключенном состоянии контакты 2, 10 разомкнуты, шторки 11, 15 под действием пружины 22 и упора 16 устанавливаются так, что отверстия 18 смещаются относительно друг друга, обеспечивая полное экранирование контактов 2, 10, в результате резко уменьшается проходная емкость между контактами (от 0,5 пФ до 0,01-0,05 пФ). При нажатии исполнительным механизмом (кулачком или кнопкой) на толкатель 21 клиновидный упор 16 вызывает смещение шторки 15 отйосительно шторки 11 и совпадение отверстий 18 друг с другом, сам же упор 16 закрывает отверстие 17. При дальнейшем перемещении толкателя 21.подвижный контакт 2 входит в отверстие (или щель) 18 и обеспечивает надежное контактирование с неподвижным контактом 10. Посредством гибкого токопровода 14 осуществляется электрическая связь подвижного контакта 2 с выводом (выводным зажимом 4) .

Контакты переключателя 2, 10 и выводные зажимы 4, 5, в свою очередь, закреплены с помощью изоляторов 12, 13 в корпусе-экране 3 переключателя . 8796

Измерение предлагаемым магазином малых проводимостей проводят следующим образом. Подключают магазин с помощью зажимов 4, 5 и 6 к высокопрецизионному мосту для измерения сопротивлений и производят подгонку точного значения резисторов магазина на постоянном токе известными способами, затем перемещением колец 7 устанавливают точное значение величины сопро- 10 тивления (проводимости) для каждого резистора магазина на переменном токе. Эта подгонка обеспечивает также точность комбинаторных значений прово-. димостей. После фиксации кольцевых экранов магазин готов к работе без дальнейшей подстройки. Магазин включается в измерительную цепь по трехзажимной схеме с помощью зажимов 4, 5, 6.

Для реализации предлагаемого устройства были использованы прецизион-: ные резисторы на базе литого микропровода типа MPX следующих номиналов 25, 50, 100, 250, 500 кОм, 1; 2,5; 5;

10; 25; 50; 100 МОм, образующие четырехдекадный магазин проводимостей от 10 до 10 "CM с дискретностью

10 См. В качестве переключающего устройства использован игольчатый переключатель, в качестве экранирующих шторок 11, 15 — металлические пластины толщиной 1-1,5 мм со щелями для игл с шириной, превышающей в 5 раз диаметр иглы. Кольцевой экран 7 для

35 резистора l представляет собой металлическое кольцо шириной примерно 0 15 длины резистора с запрессованной в него изоляционной втулкой 8 толщиной 0,1 мм, которое скользит по телу

40 резистора, залитого в эпоксидный компаунд (фиг. 2,3). В качестве изоляторов 12, 13 использован янтарь. Такое . выполнение магазина позволило значительно улучшить его параметры. Так

45 у известных устрбйств величина шунтирующей емкости не менее 0,5 пФ, у предлагаемого — 0,02-0,03 пФ. Погреш59 6 ность на частоте 1000 Гц была 3-5Х, стала не более 0,01-0,57 в диапазоне от 10" до 10 См.

В настоящее время потребность народного хозяйства составляет примерно

100 магазинов в год. Так как ранее аналогичный магазин для своей реализа« ции требовал применения 22 катушек электрического сопротивления переменного тока типа Р4012-Р4022, которые по предлагаемому изобретению заменены серийными резисторами MPX годовой эффект от внедрения предлагаемого изобретения составит 400 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

Магазин малых проводимостей переменного тока, содержащий набор проводимостей, выполненных в виде резисторов, переключающее устройство с контактами, электрический экран и выводы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения частотной погрешности для проводимостей величиной более 10 См, он снабжен металлическими кольцевыми экранами и плоскими экранами, выполненными с отверстиями, причем металлические кольцевые экраны размещены с возможностью осевого пере1мещения на резисторах и соединены с электрическим экраном и выполнены шириной, составляющей 0,1-0,2 длины резистора, а плоские экраны размещены между контактами переключающего устройства и выполнены с возможностью дискретного перемещения относительно электрического экрана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соболевский К.М. и др. Защита мостов переменного тока. Киев, Изд.

АН Украинской "ССР, 1957, с. 40.

2. Соловьев Н.Н. Измерительная техника в проводной связи. М., "Связь", 1968, ч. 1, с. 75 (прототип 1 °